Ur ett mänskligt perspektiv står berg stoiska och stilla, massiva symboler för tyst uthållighet och orörlighet.
Men ny forskning avslöjar att berg i själva verket rör sig hela tiden och svajar försiktigt från de seismiska rytmerna som forsar genom jorden som de vilar på.
En nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Earth and Planetary Science Letters rapporterar att Matterhorn, ett av de mest kända bergen på planeten, konstant vibrerar ungefär varannan sekund på grund av den omgivande seismiska energin som härrör från jordbävningar och havsvågor runt om i världen .
"Det är typ en sann sång av berget", säger Jeffrey Moore, en geolog vid University of Utah och senior författare till studien. "Det är bara att nynna av den här energin, och det är väldigt lågfrekvent; vi kan inte känna det, vi kan inte höra det. Det är en ton av jorden."
audio element.
Varje föremål "vill" vibrera vid vissa frekvenser beroende på dess form och vad det är gjort av (en egenskap som kallas resonans). Bekanta exempel inkluderar stämgafflar och vinglas; när energi av en resonansfrekvens träffar föremålet skakar det hårdare. Moore och hans kollegor antog att berg – som höga byggnader, broar och andra stora strukturer – också vibrerar vid förutsägbara resonanser på grundval av deras topografiska form.
Men till skillnad från civilingenjörsvärlden, där man kan testa vilka frekvenser som ger resonans genom att placera stora skakare på strukturen eller vänta på att fordon ska köra över dem, skulle det vara opraktiskt att excitera något så stort som ett berg.
Istället försökte Moore och hans internationella team av medarbetare att mäta effekterna av omgivande seismisk aktivitet på kanske ett av de mest extrema bergen:Matterhorn.
Beläget på gränsen mellan Italien och Schweiz i Alperna, är det pyramidformade Matterhorn det mest fotograferade berget i världen. Den tornar upp sig nästan 15 000 fot (4 500 meter) och dess fyra ansikten är vända mot kardinalriktningarna.
Forskare helikoptrade upp Matterhorn för att sätta upp en soldriven seismometer ungefär lika stor som en "stor kopp kaffe" vid toppmötet. En annan placerades under golvbrädorna i en hydda några hundra meter under toppen, och en tredje placerades vid foten av berget som referens, säger Samuel Weber, forskare vid WSL Institute for Snow and Avalanche Research i Schweiz och huvudförfattaren till studien.
Seismometrarna registrerade kontinuerligt rörelser och gjorde det möjligt för teamet att extrahera frekvensen och riktningen för resonansen.
Rörelserna är små, i storleksordningen nanometer vid baslinjen till millimeter under en jordbävning, säger Moore. "Men det är väldigt verkligt. Det händer alltid."
Mätningarna visade att Matterhorn konsekvent svänger i nord-sydlig riktning med en frekvens på 0,42 hertz, eller något mindre än en gång varannan sekund, och i öst-västlig riktning med en liknande frekvens.
Genom att jämföra rörelsen på toppen av berget med mätningar från referensseismometern vid dess bas, fann forskarna att toppen rörde sig mycket mer än basen.
"Det var ganska överraskande att vi mätte rörelsen på toppen, som var upp till 14 gånger starkare än bredvid berget", säger Weber.
Forskarna gjorde också mätningar på Grosser Mythen, ett liknande format (om än mindre) schweiziskt berg, och fann liknande resonans.
"Jag tycker bara att det är en smart kombination av val när det gäller att platsen är så ikonisk och den noggranna placeringen av instrument", säger David Wald, en seismolog vid U.S. Geological Survey som inte var inblandad i studien. Att välja ett slätt berg som Matterhorn tog också bort problemen med jord och sediment, vilket skulle ha lagt till ytterligare ett lager av komplexitet för att mäta rörelse.
Baslinjevibrationerna i berg som Matterhorn orsakas av bruset av seismisk energi.
"Mycket av detta kommer från jordbävningar som rasslar över hela världen, och riktigt avlägsna jordbävningar kan sprida energi och låga frekvenser", säger Moore. "De ringer bara runt i världen hela tiden."
Men uppgifterna pekade också på en annan, oväntad källa:haven.
Havsvågor som rör sig över havsbotten skapar en kontinuerlig bakgrund av seismiska svängningar, känd som en mikroseism, som kan mätas runt om i världen, säger Moore. Intressant nog hade mikroseismen en frekvens som liknar Matterhorns resonans.
"Så det intressanta var att det finns ... något samband mellan världshaven och excitationen av detta berg", säger Moore.
Forskningen har praktiska tillämpningar för att förstå hur jordbävningar kan påverka branta berg där jordskred och laviner är ett ständigt bekymmer.
Men det ger också liv till ett nytt sätt att uppskatta Matterhorn och alla andra berg som vajar på sitt eget sätt till en musik gömd djupt under jorden.
"Du kommer till en av dessa landformer med den här idén att du försöker fånga något dolt, något nytt och okänt om det," säger Moore. "Det är faktiskt väldigt roligt eftersom det får dig att sitta upp tyst och tänka på berget på ett annat sätt."
Richard Sima är en vetenskapsskribent baserad i Baltimore, Maryland. Han har en Ph.D. i neurovetenskap från Johns Hopkins University och en grundexamen i neurobiologi från Harvard College.
Denna artikel är återpublicerad från Eos under en Creative Commons-licens. Du kan hitta originalartikel här .
